A SEGNER-KERÉK
MA IS MŰKÖDŐ, SEGNER-KERÉKKEL HAJTOTT ÖRLŐMALOM, TURISTALÁTVÁNYOSSÁG PUERTO RICOBAN
Mintegy harminc évvel a hodrusi Segner-turbina üzembehelyezése után ugyan-csak egyetlen, erős meghajtó csövet, rotort és alulról történő táplálást alkalmaz-tak a Barker-turbinában 1851-ben a Puerto Ricóban levő Ponce helységhez tar-tozó kávéültetvényen, Hacienda Buena Vista-n. A birtokot Don Salvador de Vi-ves alapította 1833-ban, ezért Hacienda ViVi-ves-nek is mondják a települést és Vives turbinának a gépet. Az 1840-es években a Vives család engedélyt kapott a spanyol gyarmati kormánytól arra, hogy a birtokán (hacienda) átfolyó Canas folyó vizét használva őrlő-malmot építsen. Ezt a malmot működtették a Bar-ker-féle turbinával.250 A teljes berendezés New Yorkban készült.
249 Szőcs Géza: Körúton Európa természettudományos múzeumaiban sts.bdtf.hu/olvasoterem/Megosztott%20dokumentumok/.../SzocsGeza.doc
250 Dr. Barker’s Mill első említése 1743-ban. (Említettük, hogy nincs bizonyíték arra, hogy a gya-korlatban is megvalósult volna az ötlet.)
A Puerto Rico-i turbina műszaki rajza
Azt írja az erről szóló tanulmány,251 hogy Ameri-kában három skót-turbina létezéséről tudnak, melye-ket a 19. században már le-bontottak és modern turbi-nákkal pótolták azokat. És így folytatja:„However – until the discovery was made at Hacienda Vives – no turbines of pre-Scotch type were known to exist!”
(„Azonban – a Hacienda Vives-ben megvalósult fel-fedezés óta – nem tudtak a skót típust megelőző turbi-na létezéséről.”) A későb-biekben és más írások-ban252 is hangsúlyozzák, hogy ilyen berendezés csak az elméletben létezett. Fel-sorolják az ötlet születése és a Hacienda Buena Vis-tán elkészült gép megvaló-sítása közti változatokat.
1841-ben Angliában és 1843-ban az USÁ-ban Ja-mes Whitelaw mérnök és James Stirrat gyáros
sza-251 Hacienda Buena Vista, Barker’s Hydraulic Turbine 1851. In: A Nationalhistoric Mechanical Engineering Landmark, Ponce, Puerto Rico, July 16, 1994, The American Society of Mecha-nical Engineers, The Conservation Trust of Puerto Rico, Ed. Carlos R. Garrett.
252 „Barker Turbine/Hacienda Buena Vista, 1853 only known example of a Barker hydraulic tur-bine, the earliest practical reaction type”: https://www.asme.org/about-asme/who-we-are/engi-neering-history/landmarks/177-barker-turbine-hacienda-buena-vista (Ebben a címben is ki-emelik, hogy a legkorábbi gyakorlati célra használt turbináról van szó.)
Lásd még: Robert L. Johnson, Patricia O’Reilly: The Barker’s Turbine at Hacienda Buena Vis-ta, IA. = The Journal of the Society for Industrial Archeology, Vol. 4, No. 1 (1978), pp. 55–58, Society for Industrial Archeology, Stable URL: http://www.jstor.org/stable/40967957 Guillermo A Baralt: Buena Vista. Life and Work on a Puerto Rican Hacienda, 1833–1904. The University of North Carolina Press, 1999.
A Barker-turbina kerékgödre 1851 körül Hacienda Buena Vistán. Előtérben a két kar egyike a
kifolyócsővel. – Jack E. Boucher felvétele
badalmaztatta La Cour253 ötleteit és azt a saját ötletet, hogy spirálisan meghaj-tott, leszűkített karokat alkalmazzanak a vízsugár kiömlésénél.254
(Láttuk, hogy már Euler is gondolt a cső átmérőjénél kisebb karocskák fel-szerelésére). A szabadalmaztatók mindketten a skóciai Renfrew megyében levő Paisley-n éltek, ezért nevezik gépüket skót turbinának. (Segner és Kempelen korában nem volt még szabadalmi hivatal.)
Hangsúlyozzák, hogy milyen hatalmas technikatörténeti jelentősége van an-nak, hogy fennmaradt ez a turbina, és első üzembe állítása után 134 évvel, 1978-ban restaurálták: az újra működőképes. Írják, hogy csak az 1960-as évektől kezdve létezik az „ipari archeológia”, a régi műszaki eszközök felkutatásának és konzerválásának a tudománya.
A mai napig működik ez az őrlő malom: gyönyörű környezetben, a Canas folyó vízesése utáni részen, a hegyek között. Turisztikai látványosság. Készítet-ték a fotókat róla, írták a bejegyzéseket a látogatók:
„19th Century coffee mill still functional. Amazing acueduct system to move machinery still in working condition.” („19. századi kávé malom még mű-ködik. Elképesztő vízvezeték rendszer, amely mozgatja a még működő képes ál-lapotban levő gépezetet.”)
„Today, at the heart of the former hacienda is a carefully restored historical site containing structures more than a century old and a hydraulic turbine that’s the only one of its kind. Completely refurbished, the turbine is still powered by the water of Río Canas and serves as the main engine for other machines of the time.” (2017)
„Ma, az egykori birtok szívében van a gondosan restaurált történelmi hely, amely több, mint száz év előtti szerkezeteket tartalmaz, és egy vízturbinát, amely a maga nemében egyedüli. Tökéletesen felújították, a turbinát még most is a Rio Canas vize működteti, és fő gépéül szolgál egyidőben más gépek számára is.”
Megmutatunk egy látogatói fotót a két hatalmas malomkerékről és egyet az épületről.
A turbina egyetlen forgó, meghajtó csövének középpontjától mintegy 110 cm-re csatlakoznak mind a két végen – a cső szerves folytatásaként, kisméretű szűkítéssel – a közel 15 cm átmérőjű, ívesen meghajló kifolyónyílások. A vízfel-használás másodpercenként kb. 85 liter. A berendezés egyéb méreteit a tanulmány ábráiról nem tudtuk leolvasni. Talált azonban rajzot a teljes műszaki alkotásról és fotót az eredeti turbina forgórészéről Kenneth Nyirádi, a Library of Congress könyvtárosa. A rajz alapján a vízszintkülönbséget 15 méterre becsüljük.
253 La Cour tökéletesítése 1775-ben – ő javasolta az alulról történő vízbevezetést, és azt, hogy a tápláló vízvezeték ne forogjon. (Láttuk, hogy ez utóbbira Euler már 120 évvel korábban gon-dolt.)
254 Patent: #3,153 to Whitelaw and Stirrat, July 3,1843, for their water wheel called the „Scotch Turbine”
Az interneten található egy tanulmány a Nepálban működtetett Segner turbiná-ról. Nemcsak a turbina történetét, működési elvét ismertetik, hanem gazdasági számításokat is közölnek.255
*
A XX. század elején Szentgotthárdon a Kaszagyárban is működött két, közel két méter átmérőjű, fafogazatú Segner kerék. Kezdetben malmot működtettek vele, majd a gyár áramfejlesztőjét.
*
Demonstrációs Segner-kerekek ismertetésével kezdtük, Segnernek, a kiváló ta-nárnak a tiszteletére ezzel is zárjuk tárgyalásunkat.
A Kossuth- és Mikola-díjas Vermes Miklós, sokunk Mestere, Mikola utóda a Fasori Gimnáziumban „tüzes Segner-kereket” mutatott nekünk szakmódszertan előadáson az egyetemen. Fonálra függesztett hurkapálca végeire vizszintes sík-ban csillagszórókat erősített, ezeket meggyújtotta és szépen körbejárt a „kerék”.
A tananyagtól függetlenül karácsony előtt mindig bemutattam fizika órák végén ezt a kísérletet.
255 Ueli Meier, Markus Eisenrinc, Alex Arter: The Segner Turbine: A low-cost Solution for Har-nessing Water Power on a very Small Scale. = Swiss Center for Appropriate Technology, March, 1983.
Örlőmalom Buena Vistán
A vízmű épülete Buena Vistán
Ronyecz József, az ugyancsak Mikola-díjas nagy kísérletező középiskolai majd főiskolai tanár „légpárnás Segner-kereket” szerkesztett. Légpárnán forgott a függőleges csőre, mint tengelyre illesztett henger, melyet a rotor meghajlított csővégein kiáramló levegő működtetett.
Az „elektromos Segner-kerék” szép régi rézpéldányai minden fizika szer-tárban ott voltak. Az iránytű elrendezéséhez hasonlóan kis kihegyezett vason foroghatott a végein ellentétes irányba mutató hegyes tűkben végződő kerék, amely egy Van de Graaff generátorhoz kapcsolva heves forgásba kezdett. Be-mutatunk egy modern változatot a nagykanizsai Batthyány Lajos Gimnázium szertárából.
Megmutatunk egy taneszközgyár által készített üveg Segner-kereket és az ennek mintájára készített két, pillepalackos változatot. Ez utóbbiakat falusi álta-lános iskolai tanulók készítették Pál Zoltán tanár úr inspirálására. (Lásd a színes mellékletben!)
Modern elektromos Segner-kerék.
Nagykanizsa, Batthyány Lajos Gimnázium – Fotó: Balogh László
Légpárnás Segner-kerék